Bariumhydroxide eigenschappen, risico's en toepassingen

de bariumhydroxide is een chemische verbinding met de formule Ba (OH)₂(H₂O)_X. Het is een sterke base en kan in watervrije, monohydraat of octohydraatvorm zijn. 

De monohydraatvorm, ook barietwater genoemd, is de meest voorkomende en commercieel gebruikte. De structuur van de watervrije en monohydraatverbindingen wordt weergegeven in figuur 1.

Bariumhydroxide kan worden bereid door bariumoxide (BaO) in water op te lossen:

BaO + 9H₂O → Ba (OH)₂· 8H₂O

Het kristalliseert als het octahydraat, dat in lucht wordt omgezet in het monohydraat. Bij 100 ° C in vacuüm zal het monohydraat BaO en water produceren.

Het monohydraat gebruikt een gelaagde structuur (figuur 2). The Ba geeft voor²⁺ ze nemen een octaëdrische geometrie aan. Elk centrum Ba²⁺ wordt gebonden door twee waterliganden en zes hydroxideliganden, die respectievelijk dubbele en drievoudige bruggen zijn naar de Ba-centra²⁺ buren.

In het octahydraat centreert de Ba²⁺ Individuen zijn weer acht coördinaten, maar delen geen liganden (Barium Hydroxide, S.F.).

index

• 1 Eigenschappen van bariumhydroxide
• 2 Reactiviteit en gevaren
  • 2.1 Contact met de ogen
  • 2.2 Huidcontact
  • 2.3 Inademing
  • 2.4 Inslikken
• 3 Gebruik
  • 3.1 1- Industrie
  • 3.2 2- Laboratorium
  • 3.3 3- Katalysator in de reactie van Wittig-Horner
  • 3.4 4- Andere toepassingen
• 4 Referenties

Eigenschappen van bariumhydroxide

Het bariumhydroxide zijn witte of transparante octahedrische kristallen. Geurloos en met een bijtende smaak (National Center for Biotechnology Information., 2017). Het uiterlijk wordt getoond in Figuur 3 (IndiaMART InterMESH Ltd., S.F.).

De watervrije vorm een ​​molecuulgewicht van 171,34 g / mol, een dichtheid van 2,18 g / ml, een smeltpunt van 407 ° C en een kookpunt van 780 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).

De monohydraat vorm heeft een molecuulgewicht van 189.355 g / mol, een dichtheid van 3.743 g / ml en een smeltpunt van 300 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).

De octohydraatvorm heeft een molecuulgewicht van 315,46 g / mol, een dichtheid van 2,18 g / ml en een smeltpunt van 78 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).

De verbinding is enigszins oplosbaar in water en onoplosbaar in aceton. Het is een sterke basis met een pKa van 0,15 en 0,64 voor de eerste en tweede OH^- respectievelijk.

Bariumhydroxide reageert op dezelfde manier als natriumhydroxide (NaOH), maar is minder oplosbaar in water. Neutraliseert zuren exotherm om zouten plus water te vormen. Het kan reageren met aluminium en zink om metaaloxiden of hydroxiden te vormen en waterstofgas te genereren.

Het kan polymerisatiereacties in polymeriseerbare organische verbindingen initiëren, in het bijzonder epoxiden.

Het kan ontvlambare en / of giftige gassen genereren met ammoniumzouten, nitriden, gehalogeneerde organische verbindingen, verschillende metalen, peroxiden en hydroperoxiden. Mengsels met gechloreerd tandvlees exploderen bij verhitting of pletten (BARIUMHYDROXIDE MONOHYDRATE, 2016).

Bariumhydroxide ontleedt tot bariumoxide bij verhitting tot 800 ° C. Reactie met koolstofdioxide produceert bariumcarbonaat. De waterige oplossing, sterk alkalisch, ondergaat neutralisatiereacties met zuren. Zo vormt het respectievelijk bariumsulfaat en bariumfosfaat met zwavelzuur en fosforzuur.

H₂SW₄ + Ba (OH)₂ BaSo₄ + 2H₂O

De reactie met waterstofsulfide produceert bariumsulfide. Precipitatie van onoplosbare zouten veel minder oplosbare barium kan een dubbele vervangingsreactie wanneer een waterige oplossing van bariumhydroxide gemengd met vele andere metaalzouten oplossingen.

Het mengsel van vast gehydrateerd bariumhydroxide met vast ammoniumchloride in een beker produceert een endotherme reactie om een ​​vloeistof te produceren, met de ontwikkeling van ammoniak. De temperatuur daalt drastisch tot ongeveer -20ºC (Royal Society of Chemistry, 2017).

Ba (OH)₂ (s) + 2NH₄Cl (s) → BaCl₂ (aq) + 2NH₃ (g) + H₂O

Ba (OH) 2 reageert met koolstofdioxide om bariumcarbonaat te produceren. Dit wordt uitgedrukt door de volgende chemische reactie:

Ba (OH) 2 + CO2 → BaCO3 + H2O.

Reactiviteit en gevaren

Bariumhydroxide is geclassificeerd als een stabiele, niet-brandbare verbinding die snel en exotherm reageert met zuren, daarnaast is het onverenigbaar met koolstofdioxide en vocht. De verbinding is giftig en is als sterke base bijtend.

Inademing, inslikken of contact van de huid met het materiaal kan ernstig letsel of de dood tot gevolg hebben. Contact met de gesmolten stof kan ernstige brandwonden aan de huid en ogen veroorzaken.

Vermijd contact met de huid. De effecten van contact of inademing kunnen worden uitgesteld. Vuur kan irriterende, bijtende en / of giftige gassen produceren. Afvalwater in de brand kan bijtend en / of giftig zijn en vervuiling veroorzaken.

Oogcontact

Als de verbinding in contact komt met de ogen, moeten contactlenzen worden gecontroleerd en verwijderd. De ogen moeten onmiddellijk met veel water worden gewassen gedurende minstens 15 minuten, met koud water.

Huidcontact

Indien huidcontact nodig onmiddellijk het getroffen gebied spoelen gedurende tenminste 15 minuten met water of een zwak zuur gebied, zoals azijn, vervuilde kleding en schoenen. Bedek geïrriteerde huid met een verzachtend middel.

Was kleding en schoenen voordat u ze opnieuw gebruikt. Als het contact ernstig is, was met een ontsmettingsmiddel en bedek de huid die is verontreinigd met een antibacteriële crème.

inademing

In geval van inademing moet het slachtoffer naar een koele plaats worden gebracht. Als u niet ademt, wordt kunstmatige beademing gegeven. Als zuurstof moeilijk kan worden ademen.

inname

Als de stof wordt ingeslikt, mag het braken niet worden geïnduceerd. Maak strak zittende kleding los, zoals de overhemdkraag, riem of stropdas.

In alle gevallen moet onmiddellijk medische hulp worden ingeroepen (Veiligheidsinformatieblad bariumhydroxidemonohydraat, 2013).

toepassingen

1- Industrie

Industrieel wordt bariumhydroxide gebruikt als een voorloper van andere bariumverbindingen. Het monohydraat wordt gebruikt om het sulfaat van verschillende producten te dehydrateren en te elimineren. Deze toepassing maakt gebruik van de zeer lage oplosbaarheid van bariumsulfaat. Deze industriële toepassing is ook van toepassing op laboratoriumtoepassingen.

Bariumhydroxide wordt gebruikt als additief in thermoplasten (zoals fenolharsen), krassen en PVC-stabilisatoren om de plastische eigenschappen te verbeteren. Dit materiaal wordt gebruikt als additief voor algemene doeleinden voor smeermiddelen en vetten.

Andere industriële toepassingen omvatten bariumhydroxide suikerindustrie, productie zepen, vet verzeping smelten silicaten en chemische synthese van andere barium en organische verbindingen (bariumhydroxide, S.F.).

2- Laboratorium

Bariumhydroxide wordt gebruikt in de analytische chemie voor de titratie van zwakke zuren, in het bijzonder organische zuren. Het is gegarandeerd dat de heldere waterige oplossing vrij is van carbonaat, in tegenstelling tot natriumhydroxide en kaliumhydroxide, omdat bariumcarbonaat onoplosbaar is in water.

Dit maakt gebruik van indicatoren zoals fenolftaleïne of thymolphtaleïne (met alkaline kleurveranderingen) en foutloos mate veroorzaakt door de aanwezigheid carbonaationen, die veel minder basisch zijn (Mendham, Denney, Barnes & Thomas, 2000).

Bariumhydroxide wordt af en toe gebruikt in organische synthese als een sterke base, bijvoorbeeld voor de hydrolyse van esters en nitrillen:

Bariumhydroxide wordt ook gebruikt in de decarboxylatie van aminozuren die bariumcarbonaat afgeven in het proces.

Het wordt ook gebruikt bij de bereiding van cyclopentanon, diacetonalcohol en gamma-lacton D-gulonisch.

3- Katalysator in de reactie van Wittig-Horner

De Wittig-Horner-reactie ook wel Horner-Wadsworth-Emmons (of reactieproducten HWE) is een chemische reactie die in de organische chemie om carbanionen fosfonaten met aldehyden (of ketonen) stabiliseren overwegend produceren E-alkenen (trans ).

De soncochemische reactie van Wicoig-Horner wordt gekatalyseerd door geactiveerd bariumhydroxide en wordt uitgevoerd onder vast-vloeibaar grensvlakomstandigheden.

Het soncochemische proces vindt plaats bij kamertemperatuur en met een lager katalysatorgewicht en reactietijd dan het thermische proces. Onder deze omstandigheden worden opbrengsten verkregen die vergelijkbaar zijn met die van het thermische proces.

In het werk van (J.V. Sinisterra, 1987) wordt de invloed op de werking van de ultrasoonapparaattijd, het gewicht van de katalysator en het oplosmiddel geanalyseerd. Kleine hoeveelheden water moeten worden toegevoegd om de reactie te laten plaatsvinden.

De aard van de actieve plaats van de katalysator die in het proces werkt, wordt geanalyseerd. Een ETC-mechanisme wordt voorgesteld voor het sonochemische proces.

4- Andere toepassingen

Bariumhydroxide heeft andere toepassingen. Het wordt gebruikt voor een aantal doeleinden, zoals:

• De vervaardiging van alkali.
• De constructie van glas.
• Synthetische rubber vulkanisatie.
• Corrosieremmers.
• Als boorvloeistoffen, pesticiden en smeermiddelen.
• Voor de remedie van de ketel.
• Om plantaardige en dierlijke oliën te verfijnen.
• Voor fresco's.
• In waterontharding.
• Als een ingrediënt van homeopathische remedies.
• Om zure morsen schoon te maken.
• Het wordt ook in de suikerindustrie gebruikt om bietsuiker te bereiden.
• Bouwmaterialen.
• Elektrische en elektronische producten.
• Vloerbedekkingen.

referenties

1. BARIUMHYDROXIDE MONOHYDRATE. (2016). Ontvangen van cameochemicals: cameochemicals.noaa.gov.
2. Bariumhydroxide. (S.F.). Opgehaald van chemistrylearner: chemistrylearner.com.
3. BARIUMHYDROXIDE. (S.F.). Teruggewonnen van chemicalland21: chemicalland21.com.
4. IndiaMART InterMESH Ltd ... (S.F.). Bariumhydroxide. Hersteld van indiamart: dir.indiamart.com.
5. V. Sinisterra, A.F. (1987). Ba (OH) 2 als katalysator in organische reacties. 17. Interfaciale vast-vloeistof Wittig-Horner-reactie onder sonochemische omstandigheden. The Journal of Organic Chemistry 52 (17), 3875-3879. researchgate.net.
6. Veiligheidsinformatieblad Bariumhydroxide monohydraat. (2013, 21 mei). Opgehaald van sciencelab: sciencelab.com/msds.
7. Mendham, J., Denney, R.C., Barnes, J.D., & Thomas, M.J. (2000). Vogel's Quantitative Chemical Analysis (zesde druk). New York: Prentice Hall.
8. Nationaal centrum voor informatie over biotechnologie. (2017, 28 maart). PubChem Compound-database; CID = 16211219. Opgehaald van PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
9. Royal Society of Chemistry. (2015). Bariumhydroxide. Opgehaald van chemspider: chemspider.com.
10. Royal Society of Chemistry. (2015). Bariumhydroxide-hydraat (1: 2: 1). Opgehaald van chemspider: chemspider.com.
11. Royal Society of Chemistry. (2015). Dihydroxybariumhydraat (1: 1). Opgehaald van chemspider: chemspider.com.
12. Royal Society of Chemistry. (2017). Endotherme vaste reacties. Teruggeplaatst van: learn-chemistry: rsc.org.